Concurrently Maximize CO 2 RR and Minimize HER: A Dual Catalytic Active Site Approach for Ampere‐Level CO 2 ‐to‐CO Electrolysis
Rattachement africain : au, cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Abstract The practical application of electrocatalytic CO 2 reduction reaction (CO 2 RR) holds a great promise but is hindered by low CO 2 solubility. Under CO 2 mass transfer limitations, the competing hydrogen evolution reaction (HER) is promoted, resulting in a decrease in CO 2 RR Faradaic efficiency. Before CO 2 supply reaches its maximum capacity, in neutral or alkaline conditions, increasing CO 2 RR selectivity requires additional hydrogen source from solvent H 2 O dissociation for CO 2 protonation. However, it is challenging to concurrently achieve CO 2 reduction and H 2 O dissociation at single active site. Herein, we synthesized a neighboring Ni‐Cr atomic pair configuration with distance of ∼2.7 Å. COMSOL Multiphysics finite‐element studies demonstrate that appropriate distance between dual active sites should be on the order of a few angstroms. Operando XAS and soft NEXAFS characterizations indicate that the Ni‐N 3 promotes CO 2 activation and Cr‐N 2 accelerates H 2 O dissociation. Theoretical investigations unveil the thermodynamic and kinetic superiorities of dual‐active‐site mechanism. Ni‐N 3 /Cr‐N 2 exhibits higher FE CO than Ni‐N 3 , whereas Cr‐N 4 displays a strong preference for HER. The zero‐gap MEA attains J of up to −1000 mA cm −2 with a FE CO exceeding 85% at a cell voltage of −4.0 V, and maintains stable operation for over 100 h at a J of −200 mA cm −2 .
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Concurrently Maximize CO <sub>2</sub> RR and Minimize HER: A Dual Catalytic Active Site Approach for Ampere‐Level CO <sub>2</sub> ‐to‐CO Electrolysis
- Date Crossref
- 26/12/2025
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Griffith University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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East China University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Chemical Engineering pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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UNSW Sydney pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Chemical Engineering University of New South Wales Sydney New South Wales 2052 Australia pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Griffith University, East China University of Science and Technology et State Key Laboratory of Chemical Engineering, avec 2 autres affiliations.
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